国家地震烈度速报与预警工程_肖武军.pdf

18 2023-01 防灾博览专题|FEATURES国家地震烈度速报与预警工程文/肖武军习近平总书记指示：坚持以防为主，防抗救相结合，坚持常态减灾和非常态救灾相统一，努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变，从应对单一灾种向综合减灾转变，从减少灾害损失向减轻灾害风险转变，全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力。项目概述我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一，汶川、玉树、芦山、鲁甸等大震造成巨大人员伤亡和经济损失。党中央、国务院高度重视防震减灾工作，2015 年 6作者简介肖武军，研究员，国家地震烈度速报与预警工程协调办主任，技术协调组组长，中国地震学会地震观测技术委员会委员，国家自然灾害防治研究院工程技术委员会委员。主要从事地震监测站网技术系统设计与建设工作，牵头负责和参与了多项国家级、省部级项目。肖武军研究员发表了 20 余篇论文、主持编写规范、细则以及国家级报告数份、获得发明专利及软件著作权多项，并出版了中国地震背景场探测项目建设与管理、地震台站标准化设计与示例等多部专著。预警信息预警中心地震信息地震监测仪红色区域为预警盲区震中预警：地震波于10 秒后到过预警：地震波于25 秒后到过预警区域基本原理 Overview of Disaster Prevention 2023-01 19段等 5 个地区划分为重点区。在重点区形成完善的地震预警能力和基于乡镇实测值的烈度速报能力，在其他地区形成远场大震预警能力和基于县级城市实测值的烈度速报能力。强化全国地震参数和地震动参数速报能力。功能指标（1）预警重点区平均台站间距在 1015千米，预警一般区平均台站间距 4060 千米。（2）预警重点区形成完善的地震预警能力和基于乡镇实测值的烈度速报能力：首台触发 46 秒生成地震预警第一报信息，持续更新预警信息，首台触发 510 秒生成远场大震预警第一报信息；地震速报与地震预警接力进行，1 分钟左右生成地震基本参数自动终报信息。实现相比于地震预警阶段的地震参数测定精度的显著提升；4.0 级以上地震发生后，3 分钟内生成乡镇级行政区划单位实测地震烈度速报信息，10 分钟内生成精细化地月，国务院批复国家地震烈度速报和预警项目建议书。在借鉴先进国家经验的基础上，通过项目实施，实现全国分钟级仪器地震烈度速报和重点地区秒级地震预警，对政府应急决策、公众逃生避险、重大工程地震紧急处置、地球科学研究等提供服务，为维护国家安全和社会稳定、最大限度地保护人民生命财产安全具有重要现实意义。基本原理地震预警是依托震中附近的密集地震台网，在震后数秒内快速估算地震影响范围和程度，抢在破坏性地震波到达目标之前发布警报。建设目标考虑到我国的地震灾害分布、综合人口、经济社会发展、投资效益等因素，将华北、南北地震带、东南沿海、拉萨周边和新疆天山中建设目标20 2023-01 防灾博览专题|FEATURES震烈度分布图；5.0 级以上地震发生后，10 分钟内生成峰值加速度和峰值速度的空间分布图、加速度和速度的动态震动图、地表地震波累积能量时空分布图、多个周期点的加速度反应谱和速度反应谱空间分布图。（3）预警一般区形成远场大震预警能力和基于县级城市实测值的烈度速报能力；首台触发 1030 秒生成地震预警第一报信息；地震发生后，2030 秒左右生成地震基本参数的自动初报信息，1 分钟左右生成地震基本参数的自动终报信息；4.0 级以上地震发生后，3 分钟内生成县级行政区划单位的实测地震烈度速报信息，10 分钟内生成经插值的地震烈度分布图；破坏性地震发生后，10 分钟内生成峰值加速度和峰值速度的空间分布图、加速度和速度的动态震动图、地表地震波累积能量时空分布图、多个周期点的加速度反应谱和速度反应谱空间分布图。建设内容（1）台站观测系统台站观测系统包括国家地震烈度速报与预警基准站、国家地震烈度速报与预警基本站等观测站点建设。合计建设台站 15396 个。上图|功能指标下图|国家地震烈度速报与预警工程项目台站分布 Overview of Disaster Prevention 2023-01 21其中基准站 1928 个，基本站 3119 个，一般站10349 个。（2）通信网络系统地震烈度速报与预警通信网络包括 31 个省级（区域）通信网络和 1 个国家级骨干通信网络，涵盖 3 个国家级中心节点（国家中心、备份中心、技术支持中心）、31 个省级节点、196 个汇聚节点、以及 15396 个台站节点。（3）数据处理系统数据处理系统的建设主要是改造 1 个国家数据处理中心、1 个国家数据处理备份中心和 31 个省级数据处理中心。专业软件建设包括地震波形交换管理、地震预警、地震烈度速报、地震参数速报、综合地震波形分析、紧急地震信息服务、监控与运维、技术支撑和消息交换与参数管理系统等 9 套功能软件系统。（4）紧急地震信息服务系统紧急地震信息服务系统主要依托各级地震部门现有平台，建设包括 1 个国家紧急地震信息发布中心、31 个省级紧急地震信息发布中心和173个重点区市级紧急地震信息发布中心。其中紧急地震信息接收终端部署在 4 个国务院抗震救灾指挥部成员单位、中央电视台和中央广播电台、311 个省级抗震救灾指挥部成员单位、重点区的 3003 所中小学校以及 21 个医院、21 个商场等公共场所、4 个核电、水利、燃气、危化企业。（5）技术支持与保障系统技术支持与保障系统主要建设 1 个国家技术支持中心、1 个国家数据处理中心运行监控中心、31 个省级技术保障中心以及 1 个野外仪器比测地震试验台站。技术支持与保障系统建设内容包括专业观测设备质检与计量检测、地震专业数据处理软件测试和评估、台网观测数据质量监控、强震动观测数据深加工处理和发布、相关运行技术规程/规范制定和技术培训。国家紧急地震信息发布平台国家突发事件预警信息发布平台省/市突发事件预警信息发布平台新媒体推送平台互联网推送平台广电推送平台广电推送平台省/市紧急地震信息发布平台自有渠道自有渠道地震微博、地震微信地震局网站、APP今日头条、腾讯新闻凤凰新闻、支付宝中央电视台中央广播电台省/市电视台省/市广播电台社会公众观众听众观众听众社会公众新媒体用户互联网用户社会公众地震预警信息服务22 2023-01 防灾博览专题|FEATURES甘孜州新龙县应急管理局预警终端接收及响应界面应用服务政府部门紧急地震信息应用向国家和省级应急管理部门发布地震参数速报、地震烈度速报、地震动参数速报等信息，服务政府应急救援决策。社会公众地震预警信息服务向中央电视台、中国人民广播电台、国家突发事件预警信息发布中心、省市县级电视台、有影响力的新媒体企业等有针对性地发布原地预警、地震预警、地震参数速报、地震烈度速报等信息并由其向社会公众传播，服务社会公众应急行动。学校地震预警示范应用向重点区内示范性中小学校发布地震预警信息，服务学校师生的地震逃生避险，并形成推广应用机制。行业地震预警示范应用向铁路、核电、水利、燃气、化工等行业企业发布原地预警、地震预警、远场大震预警、地震参数速报、地震烈度速报、地震动参数等定制化紧急地震信息、服务行业企业的地震紧急处置。综合效益健全国家防灾减灾体系的重要举措落实党中央关于健全我国防灾减灾体系、加强灾害监测预警和风险防范能力建设的重大策略部署，为各级政府和社会力量推动国家防灾减灾体系建设，完善减灾基础设施、提升减灾服务能力提供先进可靠的平台基础。减少社会公众地震伤亡的有效手段破坏性地震发生以后，为震中附近的社会公众提供数秒至数十秒的预警时间，社会公众可以及时逃生避险。提升重大工程安全水平的有力措施为高速铁路、核电站、燃气等重大基础设施和生命线工程提供地震预警信息服务，形成跨行业的地震紧急处置联动能力，提高重大基础设施和生命线工程的地震安全水平，有效减少次生灾害和经济损失。开展抗震救灾指挥决策的科学支撑在震后数分钟内快速获取县城和乡镇的实测地震烈度，快速确定灾情分布和重灾情分布位置、可能埋压人员集中区域、重大次生灾害可能发生地点、灾民安全疏散场地等信息。为各级抗震救灾指挥部门高校指挥救灾行动，合理分配资源力量、最大限度利用救灾“黄金 72 小时”提供科技支撑。推动国家地学科学创新的基础平台形成世界上最大规模“三网合一”实时传输的地震观测台网，推动实时地震学、实时灾害学、地震工程学的发展，促进发震构造和 Overview of Disaster Prevention 2023-01 23发震机理研究，为推动经验地震预报向物理地震预报转变奠定重要基础。典型预警案例四川雅安市芦山县 6.1 级地震预警2022 年 06 月 01 日 17 时 00 分 08 秒，四川雅安市芦山县发生 M6.1 地震，震中位置为东经 102.92 度，北纬 30.37 度。四川紧急地震信息服务平台于 17 时 00 分 14.0 秒开始向全省地震预警终端、手机 APP、第三方平台等推送。震后 6.0 秒发布第一报，震级 4.7 级；震后 8.2 秒发布第二报，震级 5.1 级；震后 9.2 秒发布第三报，震级 5.4 级；震后 12.1 秒发布第四报，震级 5.7 级；震后 16.8 秒发布第五报，震级 6.1 级。四川省紧急地震信息服务平台共有 494 台预警终端接收到预警信息，其中 35 台预估烈度为 5 度，提供了 06 秒预警时间；96 台预估烈度为 4 度，提供了 726 秒预警时间；131 台预估烈度为 3 度，提供了 1660 秒预警时间；162 台预估烈度为 2 度，其余 40 台预估烈度为 1 度。四川甘孜州泸定县 6.8 级地震预警2022 年 09 月 05 日 12 时 52 分 18 秒，四川甘孜州泸定县发生 M6.8 地震，震中位置为东经 102.08 度，北纬 29.59 度。四川紧急地震信息服务平台于 12 时 52 分 26.0 秒开始向全省地震预警终端、手机 APP、第三方平台等推送，其中震后 8.0 秒发布第一报，震级 5.9 级；震后 12.2 秒发布第二报，震级 6.5 级；震后 19.2 秒发布第三报，震级 6.8 级。四川省紧急地震信息服务平台共有 512 台预警终端接收到预警信息，其中有 14 台预估烈度为 6 度，提供了 0 17 秒预警时间；35 台预估烈度为 5 度，分别位于四川省雅安市荥经县防震减灾服务中心等地，提供了 3 22 秒预警时间；135 台预估烈度为 4 度，提供了 18 52 秒预警时间；225 台预估烈度为 3 度，提供了 46 103 秒预警时间；68 台预估烈度为 2 度，其余 35 台预估烈度为 1 度。博雅安市防震减灾服务中心信息服务平台